Pengertian Sensor, Jenis-jenis, dan Penerapannya
Sensor adalah perangkat, alat, mesin, atau sistem yang dapat mendeteksi dan merespon beberapa jenis input dari lingkungan fisik, seperti cahaya, panas, gerakan, kelembaban, tekanan, dan sebagainya.
Kemudian, sinyal outputnya akan diubah menjadi tampilan yang dapat dibaca manusia (operator), atau diproses lebih lanjut lagi menggunakan perangkat elektronik lainnya.
Sensor saat ini sudah banyak diterapkan di berbagai bidang, seperti kendaraan (mobil, motor, pesawat, kapal, dll), gadget, lift, dan masih banyak lagi.
Setiap berbagai kebutuhan yang berbeda, penggunaan sensor juga akan berbeda. Jadi, penggunaan sensor tergantung dari jenis dan keperluannya untuk apa.
Berikut adalah berbagai jenis-jenis sensor dan penjelasannya.
Jenis-jenis Sensor
1. Position Sensors
Position sensors (sensor posisi) adalah perangkat yang dapat mendeteksi pergerakan suatu objek dan mengubahnya menjadi sinyal yang sesuai untuk pemrosesan, transmisi, atau kontrol.
Sensor posisi dapat digunakan untuk mengukur posisi linier atau putaran menggunakan berbagai macam teknologi penginderaan. Contoh pemanfaatannya adalah untuk menentukan rotasi roda robot ketika menempuh perjalanan.
2. Pressure Sensors
Pressure sensors (sensor tekanan) adalah alat untuk mengukur tekanan gas atau cairan. Tekanan adalah ekspresi dari gaya yang dibutuhkan untuk menghentikan fluida dari pemuaian, dan biasanya dinyatakan dalam gaya per satuan luas.
Cara kerjanya: Sensor tekanan memiliki sel pengukur yang mengubah (atau mentransduksi) regangan mekanis dari tekanan yang diterapkan dan mengubah gaya menjadi sinyal listrik.
Tekanan dalam pipa, selang, atau saluran memberikan gaya pada sel pengukur sensor, menyebabkan defleksi yang diukur oleh rangkaian listrik. Sensor tekanan digunakan untuk banyak perangkat otomotif, medis, industri, dan bangunan.
3. Temperature Sensors
Temperature sensors (sensor suhu) adalah perangkat yang biasanya berupa termokopel atau detektor suhu resistansi yang menyediakan pengukuran suhu dalam bentuk yang dapat dibaca melalui sinyal listrik.
Contoh dari sensor suhu yang paling banyak dikenal, yaitu termometer yang merupakan bentuk paling dasar dari pengukur suhu yang digunakan untuk mengukur derajat panas dan dingin.
4. Force Sensors
Force Sensors (sensor gaya) adalah transduser yang dapat mengubah input beban mekanis, berat, tegangan, kompresi, atau tekanan menjadi sinyal keluaran listrik. Force Sensor juga biasa dikenal sebagai Force Transducer.
Berikut adalah beberapa jenis dari force sensors: pneumatic load cells, hydraulic load cells, piezoelectric crystal load cells, inductive load cells, capacitive load cells, magnetostrictive load cells, dan strain gage load cells.
5. Vibration Sensors
Vibration Sensors (sensor getaran) adalah perangkat yang mengukur jumlah dan frekuensi getaran dalam sistem, mesin, atau peralatan tertentu.
Tujuan dari penggunaan sensor getaran dalam mesin biasanya supaya dapat mendeteksi ketidakseimbangan atau masalah lain sehingga dapat melakukan antisipasi dini dan mesin kondisinya tetap terjaga.
Berikut adalah beberapa contoh dari sensor getaran: strain gauges, accelerometers, eddy-currents, laser displacement, gyroscopes, microphone sensors, vibration meters.
6. Piezo Sensors
Piezo Sensors (sensor piezo) adalah perangkat yang menggunakan efek piezoelektrik untuk mengukur perubahan tekanan, percepatan, suhu, regangan, atau gaya dengan mengubahnya menjadi muatan listrik.
Cara kerja sensor piezoelektrik adalah memanfaatkan muatan yang dihasilkan pada material tertentu ketika tekanan mekanis diterapkan.
Sensor piezo dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti mikrofon, ampli gitar, dan peralatan pencitraan medis.
7. Fluid Property Sensors
Fluid Property Sensors (FPS) adalah sebuah perangkat yang secara langsung dan simultan mengukur viskositas, densitas, konstanta dielektrik, dan suhu fluida.
Sensor ini dapat diaplikasikan di berbagai bidang, seperti pada kendaraan, kompresor, turbin, dan peralatan industri lainnya.
8. Humidity Sensors
Humidity Sensors (sensor kelembaban) adalah perangkat elektronik yang mengukur kelembaban dan suhu udara dari lingkungan sekitar di mana biasanya sensor ini ditempatkan, di udara (ruangan), tanah, atau ruang terbatas.
Sensor ini cara kerjanya adalah dengan mendeteksi perubahan arus listrik atau suhu di udara.
Terdapat tiga tipe dasar sensor kelembaban, yaitu kapasitif, resistif, dan termal. Ketiga jenis tipe tersebut akan memantau perubahan kecil di atmosfer untuk menghitung kelembaban di udara.
Sensor kelembaban pada umumnya digunakan pada industri, seperti HVAC (heating, ventilation and air conditioning), biomedis, pengolahan makanan, farmasi, meteorologi, mikroelektronika, pertanian, dan pemantauan kesehatan struktural.
9. Strain Gauges
Strain gauge (pengukur regangan) adalah sensor yang memiliki resistansi bervariasi dengan gaya yang diterapkan. Strain gauge dapat digunakan untuk mengukur atau mendeteksi gaya, tekanan, tegangan, berat, dan sebagainya.
Sensor ini dapat digunakan untuk mengukur torsi yang diterapkan oleh motor, turbin, atau mesin ke kipas, generator, roda, dan baling-baling.
Dengan demikian, sensor ini dapat diaplikasikan pada industri, seperti pembangkit listrik, kapal, kilang, mobil, dan industri pada umumnya.
10. Photo Optic Sensors atau Photoelectric Sensors
Photoelectric Sensors (sensor fotolistrik) adalah sensor yang memancarkan sinar atau cahaya (terlihat atau inframerah) dari elemen pemancar.
Terdapat tiga jenis sensor fotolistrik, yaitu through-beam, retroreflective, dan diffused. Setiap jenis sensor memiliki karakteristik tersendiri sehingga penggunaannya juga tergantung dari kebutuhan.
Sensor fotolistrik through-beam adalah sensor yang memiliki dua perangkat terpisah. Ini karena keduanya memiliki tugas yang berbeda, yaitu ada yang sebagai pemancar dan ada juga sebagai penerima.
Sensor through-beam merupakan yang paling akurat dan memiliki jangkauan penginderaan terpanjang dari ketiga jenis sensor fotolistrik.
Sensor fotolistrik retroreflective merupakan jenis sensor yang lebih terjangkau, tetapi memang kurang akurat jika dibandingkan dengan sensor through-beam.
Akan tetapi, apabila digunakan untuk produk bening atau transparan, sensor retroreflective adalah pilihan terbaik. Sensor retroreflective juga hanya bekerja dengan satu perangkat saja.
Sensor diffused adalah sensor fotolistrik yang paling mudah untuk dipasang karena semuanya disertakan dalam satu perangkat dan merupakan solusi penginderaan yang hemat biaya.
Kelemahan dari sensor diffused adalah kurang akurat ketika digunakan dalam pendeteksian posisi dibandingkan sensor thru-beam dan retroreflective, sensor ini juga tidak efektif pada objek tembus cahaya.
11. Flow and Level Switches Sensors
Sensor ini digunakan untuk mendeteksi tingkat cairan. Pada penggunaannya, sensor ini dioperasikan dengan menggunakan probe yang terbuat dari kawat konduktor dengan insulasi PTFE (Polytetrafluoroethylene) untuk memeriksa perubahan level. Kemudian, perubahan level ini diubah menjadi sinyal analog.
Dengan menggunakan sensor ini maka akan mampu mendeteksi kebocoran, penyumbatan, pipa pecah, dan perubahan konsentrasi cairan akibat kontaminasi atau polusi.
Sensor ini biasanya diaplikasikan dalam sistem HVAC, peralatan medis, pabrik kimia, dan sistem septik.
